Кластерное бурение: новый подход, который позволяет снизить стоимость метра проходки

Ключевые слова: снижение операционных затрат, бурение, повышение эффективности проекта, строительство скважин, нефтесервисные услуги.

Проблемы традиционного бурения: почему изменения необходимы

Традиционный метод бурения скважин в кустовой схеме сопряжен с рядом системных ограничений, которые негативно влияют на экономическую эффективность и операционную результативность проектов.

Избыточные операционные затраты и временные потери

• Дублированию подготовительных операций – на каждую скважину требуется отдельная подготовка буровой установки (БУ), включая сборку/разборку бурильного инструмента, настройку оборудования, что занимает в среднем 8–12 часов на скважину.

• Циклическим операциям – повторная подготовка бурового раствора для каждой скважины (сброс отработанного раствора и приготовление нового), что увеличивает время цикла на 15–18 часов.

• Неоптимальным передвижкам БУ – классическое перемещение между скважинами без единой стратегии, приводящее к дополнительному времени простоя на подготовительные работы.

Логистические сложности

Современные кустовые площадки с плотным расположением скважин создают особые логистические вызовы:

• Усложнение завоза/вывоза оборудования – частые перемещения техники на ограниченном пространстве приводят к конфликтам в графике сервисных работ.

• Неэффективное использование скважинного оборудования – необходимость хранения большого количества материально-технических ресурсов для каждого отдельного этапа бурения.

Технологические ограничения

Специфика бурения горизонтальных скважин в условиях кустовой площадки создает дополнительные сложности:

• Частая смена систем бурового раствора – при переходе от бурения из-под кондуктора, эксплуатационной колонны и хвостовика требует полной замены раствора, что увеличивает материальные и временные затраты.

• Снижение качества работ – частые перенастройки оборудования приводят к ошибкам персонала и увеличению рисков аварийных ситуаций.

Высокие удельные затраты

Вышеперечисленные проблемы приводят к значительным затратам:

• Более высокая себестоимость строительства скважин.

• Высокая доля непроизводительного времени (НПВ) до 10–15 % от общего времени строительства скважины.

• Снижение экономической эффективности проекта из-за увеличения срока ввода скважин в эксплуатацию.

Экологические аспекты

Традиционный метод бурения также создает дополнительные экологические риски:

• Увеличение объема отработанных буровых растворов за счет их частой замены.

• Расширение временного воздействия на окружающую среду из-за увеличения срока строительства куста.

• Повышенное энергопотребление из-за избыточных операций и перемещений техники.

Кластерное бурение: инновационный подход ССК

Кластерное бурение представляет собой стратегически важный шаг для повышения конкурентоспособности компаний в нефтегазовой отрасли. Эта технология основана на тщательной подготовке и оптимизации всех этапов работ, что позволяет значительно повысить эффективность процесса бурения.

Основные цели внедрения кластерного бурения:

• Сокращение непроизводительного времени (НПВ) за счет исключения дублирования подготовительных операций при переходе между скважинами в кусте.

• Оптимизация использования бурового оборудования путем применения фиксированной последовательности работ и систематизации передвижек буровой установки между скважинами.

• Снижение материальных затрат за счет единой подготовки бурового раствора для группы скважин (экономия до 450 м³ на четыре скважины).

• Исключение цикличных операций по сборке/разборке бурильной колонны и перенастройке оборудования при переходе от скважины к скважине.

• Упорядочивание логистических процессов за счет слаженной работы интегрированных сервисов и оптимального графика завоза/вывоза скважинного оборудования.

Технологический процесс кластерного бурения от ССК

Реализация кластерного бурения в ССК основана на четком планировании и строгом соблюдении последовательности операций. Процесс делится на три основных этапа:

Этап 1. Первый блок скважин куста

• Старт с четвертой скважины – строительство скважин инициировано с четвертой скважины первого блока, что позволяет сразу приступить к основным работам без предварительной подготовки площадки под все скважины куста. Этот подход минимизирует начальные временные затраты и позволяет быстрее ввести буровую установку в рабочий режим.

• Последовательное бурение интервалов - бурение четырех скважин под направление, кондуктор и эксплуатационную колонну (ЭК) с движением буровой установки против направления движения станка (НДС). Такая последовательность обеспечивает максимальную эффективность применения скважинного и наземного оборудования.

• Единая система бурового раствора – последовательное бурение четырех интервалов под хвостовик с передвижкой БУ по НДС с использованием единой системы бурового раствора, что исключает необходимость его полной замены между скважинами.

• Переход на следующий блок – передвижка БУ на четвертую скважину второго блока завершает работу с первым блоком и готовит к переходу к следующему этапу работ.

Этап 2. Второй и третий блоки скважин куста

Строительство второго и третьего блоков скважин куста осуществляется по аналогичной технологии, примененной в первом блоке, с учетом особенностей расположения скважин и оптимизации передвижек БУ.

Этап 3. Четвертый блок скважин куста

Последовательное бурение наклонно направленных скважин (ННС) выполняется в традиционном исполнении, так как особенности технологии строительства этих скважин не позволяют применить кластерную технологию. Однако даже в этом случае сохраняется накопленный эффект за предыдущие этапы.

Методы реализации: системный подход ССК

Четкая последовательность строительства скважин

Реализация кластерного бурения основана на определении строгой последовательности строительства скважин, например: четыре горизонтальные скважины на проектный пласт N1 → четыре горизонтальные скважины на пласт N2 → наклонно направленные скважины. Такой порядок обеспечивает:

• Минимизацию перенастройки оборудования при бурении скважин одного типа;

• Оптимизацию состава и свойств бурового раствора для конкретного интервала и пласта;

• Сокращение времени на подготовительные работы между скважинами;

• Обеспечение непрерывности рабочего процесса.

Систематизация передвижек буровой установки

Для повышения эффективности процесса бурения внедрена строгая система передвижек буровой установки с фиксированными расстояниями (на примере кустовой площадки из 16 скважин):

• Передвижки на 9 м – 21 операция (на схеме: п.1–6, 8–13, 15–20, 22–24): основной тип перемещений при переходе между соседними скважинами в рамках одного блока.

• Передвижки на 42 м (на схеме: п. 7 и 14) – две операции: применяются при переходе между блоками скважин, где требуется более значительное перемещение установки.

• Передвижки на 15 м (на схеме: п. 21) – одна операция: используется для завершения работ по определенному этапу и подготовки к следующему блоку работ.

Единая подготовка к каждому этапу бурения скважин

Ключевым методом реализации является подготовка единой системы бурового раствора и оборудования для всего этапа работ:

• Приготовление для бурения блока четырех скважин полимер-глинистого раствора объемом 300 м³ на направления, кондуктора и эксплуатационные колонны; хлор-калиевого раствора объемом 150 м³ для хвостовиков.

• Наладка бурового оборудования: буровых насосов, бурильного инструмента, блока ЦСГО и цементировочного флота.

• Систематизация сервисных работ (цементирование, буровые растворы, ННБ, ГИС и др.) для всего блока скважин.

Условия успешной реализации: экспертный подход ССК

Для успешной реализации кластерного бурения необходимо соблюдение нескольких критически важных условий:

Утверждение проектных целей и очередности бурения до начала разбуривания кустовой площадки, включая полное утверждение проектной документации на все скважины куста и подготовку детального графика выполнения работ.

• Строгое соблюдение последовательности бурения скважин, направленных на один и тот же пласт, без чередования бурения скважин на разные горизонты в рамках одного этапа.

• Отсутствие изменений целей и траекторий скважин в процессе бурения, так как любые корректировки приводят к нарушению оптимальной последовательности работ.

• Начальная установка буровой установки на четвертую скважину каждого блока, что позволяет сразу приступить к основным работам без предварительной подготовки площадки.

• Наличие достаточного количества тумб для реализации передвижек, особенно на 42 м, что требует тщательного проектирования расположения тумб с учетом всех этапов работ.

Результаты внедрения: измеримая эффективность

Внедрение кластерного бурения по технологии ССК позволяет достичь значимых результатов:

• Сокращение повторных/цикличных операций за счет исключения дублирования таких операций, как сборка/разборка бурильной колонны, подготовка буровой установки под каждую скважину.

• Экономия объема приготовления бурового раствора для четырех скважин до 450 м³ (полимер-глинистый – 300 м³, и хлор-калиевый – 150 м³).

• Снижение логистических затрат и простоя незадействованного скважинного оборудования на 10–15 %.

• Суммарное сокращение сроков бурения до одних суток на каждую скважину.

• Устранение дублирования операций по подготовке буровой установки и бурового оборудования.

Будущее бурения за кластерными технологиями

Кластерное бурение представляет собой значительный шаг вперед в эволюции технологий строительства скважин. Этот метод не только позволяет значительно сократить затраты и время на бурение, но и повышает общую эффективность операционной деятельности нефтегазовых компаний.

АО «Сибирская Сервисная Компания» благодаря своему опыту, технологическим возможностям и системному подходу к реализации проектов предлагает заказчикам услугу кластерного бурения, которая сочетает в себе высокую эффективность и низкую себестоимость. Тщательная подготовка, которая является отличительной чертой подхода ССК, позволяет минимизировать риски и обеспечить бесперебойное выполнение работ даже в самых сложных условиях.

В условиях растущих требований к экономической эффективности и экологической ответственности в нефтегазовой отрасли, кластерное бурение становится не просто опцией, а необходимостью для компаний, стремящихся сохранить конкурентоспособность на рынке. ССК готова стать надежным партнером в этом процессе, предлагая экспертное решение и исполнение сложных, масштабных проектов.